面向數(shù)字印刷的TSN時(shí)鐘同步技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-10 12:08
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,印刷技術(shù)走向了數(shù)字化、綠色化、智能化時(shí)代,工業(yè)4.0更是加快了這一步伐。與此同時(shí),印刷所需求的精度越來(lái)越高,需要傳輸信息也愈發(fā)巨大,對(duì)于傳輸?shù)臅r(shí)間要求也愈發(fā)精確。國(guó)內(nèi)大部分印刷技術(shù)仍采用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線,數(shù)據(jù)的傳輸速度難以滿足下一代高速高精印刷技術(shù)的要求,并且傳輸網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性也難以保證。基于此,本文面向數(shù)字印刷研究TSN的時(shí)鐘同步技術(shù),能夠極大地提高印刷傳輸網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性和吞吐量,并保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_定性。本文在分析gPTP消息的同步、傳播和轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程的基礎(chǔ)上,研究了gPTP時(shí)鐘同步誤差的可能來(lái)源。并通過(guò)分析gPTP的系統(tǒng)模型,研究了gPTP時(shí)鐘同步可能產(chǎn)生的誤差,并對(duì)誤差的最大值進(jìn)行了理論估計(jì)。本文設(shè)計(jì)了2種TSN的實(shí)現(xiàn)方案并根據(jù)課題需要,在比較2種方案優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上選擇適合本文的實(shí)現(xiàn)方案,并基于TSN系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)需求,設(shè)計(jì)了TSN系統(tǒng)的整體方案,并對(duì)各個(gè)子模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選型。本文在OMNeT++中對(duì)gPTP進(jìn)行了模擬仿真;贗NET架構(gòu),通過(guò)在物理層和MAC層對(duì)gPTP進(jìn)行系統(tǒng)建模,并提出使用節(jié)點(diǎn)代理的方法,實(shí)現(xiàn)gPTP的時(shí)間同步的仿真,驗(yàn)證了gPTP相對(duì)于PTP在時(shí)...
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)層級(jí)而TSN的出現(xiàn)打破這一局面,由于TSN擁有著強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)配置和
圖 2. 7 真實(shí)時(shí)鐘模擬圖2.3.4 參數(shù)配置gPTP 有許多配置參數(shù),為了從配置網(wǎng)絡(luò)中獲得盡可能好的同步精度,考慮到各個(gè)模型中前面分析的各種因素的存在,在時(shí)間同步方面的配置參數(shù)選項(xiàng)如下:(1)所有時(shí)間感知系統(tǒng)以單步模式傳輸。(2)所有時(shí)間感知系統(tǒng)打開(kāi)同步鎖模式。(3)最佳主時(shí)鐘的同步時(shí)間間隔設(shè)置為 31.25ms,比標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中定義的默認(rèn)值125ms 低四倍。(4)傳播延遲測(cè)量間隔設(shè)置為 1 秒。2.4 gPTP 誤差分析gPTP 的時(shí)鐘同步算法有一個(gè)前提,假設(shè)等式 2.3 中的 ( ) 的返回值等于最佳主時(shí)鐘的 時(shí)間,即: ( ) = 0 (2. 9)
圖 3. 7 交換機(jī)硬件圖主要支持的 TSN 相關(guān)協(xié)議如圖 3.8 所示:圖 3. 8 IE-4000 支持的 IEEE 相關(guān)協(xié)議板選型N 的載板,主要在于網(wǎng)卡的選型,由于目前 TSN 還仍持 TSN 的硬件比較有限,由于 TSN 與其他網(wǎng)絡(luò)在載板
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新時(shí)代 新趨勢(shì) 新印刷對(duì)話 探索印刷行業(yè)發(fā)展新思路[J]. 廣東印刷. 2019(01)
[2]面向?qū)崟r(shí)應(yīng)用需求的TSN調(diào)度算法研究[J]. 彭輕羽. 電工技術(shù). 2019(02)
[3]貝加萊正在塑造OPC UA TSN的未來(lái)——統(tǒng)一的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)已被確認(rèn)[J]. 國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù). 2018(06)
[4]宏華數(shù)碼:超高速數(shù)碼印花機(jī)炫亮展會(huì)[J]. 易芳. 中國(guó)紡織. 2018(12)
[5]數(shù)字印刷技術(shù)在標(biāo)簽印刷中的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 亓秀昌. 通訊世界. 2018(11)
[6]時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的運(yùn)用[J]. 王碩. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(21)
[7]基于SDN&TSN的未來(lái)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)探究[J]. 劉金娣,李棟,曾鵬. 自動(dòng)化博覽. 2018(10)
[8]基于EPA總線的載人航天運(yùn)載火箭電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 周虎,胡海峰,凌震. 載人航天. 2018(04)
[9]數(shù)碼噴墨印花技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陶榮靜,蔡雨杭,郭榮輝. 紡織科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(03)
[10]超高速數(shù)碼噴印設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用項(xiàng)目榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)[J]. 喬羽. 廣東印刷. 2018(02)
本文編號(hào):2968678
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)層級(jí)而TSN的出現(xiàn)打破這一局面,由于TSN擁有著強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)配置和
圖 2. 7 真實(shí)時(shí)鐘模擬圖2.3.4 參數(shù)配置gPTP 有許多配置參數(shù),為了從配置網(wǎng)絡(luò)中獲得盡可能好的同步精度,考慮到各個(gè)模型中前面分析的各種因素的存在,在時(shí)間同步方面的配置參數(shù)選項(xiàng)如下:(1)所有時(shí)間感知系統(tǒng)以單步模式傳輸。(2)所有時(shí)間感知系統(tǒng)打開(kāi)同步鎖模式。(3)最佳主時(shí)鐘的同步時(shí)間間隔設(shè)置為 31.25ms,比標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中定義的默認(rèn)值125ms 低四倍。(4)傳播延遲測(cè)量間隔設(shè)置為 1 秒。2.4 gPTP 誤差分析gPTP 的時(shí)鐘同步算法有一個(gè)前提,假設(shè)等式 2.3 中的 ( ) 的返回值等于最佳主時(shí)鐘的 時(shí)間,即: ( ) = 0 (2. 9)
圖 3. 7 交換機(jī)硬件圖主要支持的 TSN 相關(guān)協(xié)議如圖 3.8 所示:圖 3. 8 IE-4000 支持的 IEEE 相關(guān)協(xié)議板選型N 的載板,主要在于網(wǎng)卡的選型,由于目前 TSN 還仍持 TSN 的硬件比較有限,由于 TSN 與其他網(wǎng)絡(luò)在載板
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新時(shí)代 新趨勢(shì) 新印刷對(duì)話 探索印刷行業(yè)發(fā)展新思路[J]. 廣東印刷. 2019(01)
[2]面向?qū)崟r(shí)應(yīng)用需求的TSN調(diào)度算法研究[J]. 彭輕羽. 電工技術(shù). 2019(02)
[3]貝加萊正在塑造OPC UA TSN的未來(lái)——統(tǒng)一的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)已被確認(rèn)[J]. 國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù). 2018(06)
[4]宏華數(shù)碼:超高速數(shù)碼印花機(jī)炫亮展會(huì)[J]. 易芳. 中國(guó)紡織. 2018(12)
[5]數(shù)字印刷技術(shù)在標(biāo)簽印刷中的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 亓秀昌. 通訊世界. 2018(11)
[6]時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的運(yùn)用[J]. 王碩. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(21)
[7]基于SDN&TSN的未來(lái)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)探究[J]. 劉金娣,李棟,曾鵬. 自動(dòng)化博覽. 2018(10)
[8]基于EPA總線的載人航天運(yùn)載火箭電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 周虎,胡海峰,凌震. 載人航天. 2018(04)
[9]數(shù)碼噴墨印花技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陶榮靜,蔡雨杭,郭榮輝. 紡織科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(03)
[10]超高速數(shù)碼噴印設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用項(xiàng)目榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)[J]. 喬羽. 廣東印刷. 2018(02)
本文編號(hào):2968678
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